Biotechnologie 30.05.2008, 19:35 Uhr

„Biotech bietet mehr als nur Arzneimittel“  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 30. 5. 08, sta – Die Biotechnologie-Industrie ist den Kinderschuhen entwachsen. Dennoch ist sie noch immer einer der innovativsten Industriezweige. Sie wird schon bald neue Rohstoffe und Ausgangssubstanzen für die chemische Industrie bereitstellen, bessere Nutzpflanzen hervorbringen und Therapien für bislang nicht behandelbare Erkrankungen ermöglichen. Davon ist Gastautorin Viola Bronsema, Geschäftsführerin des Branchenverbandes Bio Deutschland e.V., überzeugt. Sie erklärt den Stand der Forschung.

Die Biotechnologie nutzt Erkenntnisse aus Biologie und Biochemie für technische Zwecke – zur Herstellung von Produkten ebenso wie für Dienstleistungen und für Forschungszwecke. Während die klassische Biotechnologie Organismen oder Zellen zur Produktion oder Aufbereitung bestimmter Stoffe nutzt, arbeitet die moderne Biotechnologie mit Methoden der Gentechnik und Molekularbiologie und verändert Organismen dabei so, dass sie bestimmte neue, erwünschte Eigenschaften aufweisen. So können z. B. Mikroorganismen dazu gebracht werden, Arzneimittel oder technische Enzyme zu produzieren. Weitere Einsatzgebiete der molekularen Biotechnologie sind analytische Methoden, zum Beispiel zur Identifikation und Charakterisierung von Genen.

Da Biotechnologie ein sehr weit gefasster Begriff ist, wird versucht, nach Anwendungsgebieten zu unterscheiden. Die Palette reicht dabei von der medizinischen Biotechnologie über die Agrobiotechnologie bis zur industriellen Biotechnologie.

Während die medizinische Biotechnologie im Fokus der Medien und des Verbrauchers steht, wird die industrielle Biotechnologie bislang kaum beachtet. Dabei zählt sie mit Wachstumsraten von derzeit 20 % bis 30 % pro Jahr zu den wachstumsstärksten Sektoren der Branche.

Dabei geht es nicht nur um Enzyme aus Mikroorganismen, die chemische Produktionsverfahren billiger, effizienter und umweltverträglicher machen. Es geht auch um neue Verfahren und Endprodukte. Ein Beispiel ist die Herstellung von innovativen Biopolymeren für den Einsatz in Medizin, Raumfahrt und anderen Hightechbranchen. So arbeitet das Cluster Biopolymere/Biowerkstoffe in Baden-Württemberg derzeit an einer neuen Generation von Nylon. Es soll durch Mikroorganismen produziert werden und damit die Abhängigkeit von Erdöl reduzieren.

Die medizinische Biotechnologie profitiert zunehmend vom gewachsenen Verständnis der Funktion und des Zusammenspiels des Genoms, d. h. der Gesamtheit der Gene eines Organismus untereinander und mit ihren Produkten. Ein neuer, daraus entstandener Zweig ist die Systembiologie, die mithilfe von Biotechnologie, Physik und Mathematik versucht, die komplexen und dynamischen Abläufe einer Zelle oder eines Organs zu verstehen, etwa bei der Alterung oder der Abwehr von Krankheitserregern.

Ein Beispiel ist das Kompetenznetzwerk HepatoSys, in dem Firmen und Forschungseinrichtungen gemeinsam versuchen, eine virtuelle Leberzelle zu schaffen, um im Computer die physiologischen Prozesse in einer realen Leberzelle nachzubilden. Dieser Ansatz soll helfen, den Leberstoffwechsel besser zu verstehen sowie Wirkungen und Nebenwirkungen von Arzneimitteln einzuschätzen, bevor sie am Menschen angewandt werden.

Auch bei der Krebsbekämpfung entwickeln Biotech-Firmen neue Ansätze. Möglich wird dies vor allem dank der immer besseren Einblicke in die Abläufe der Tumorbildung und der Immunabwehr. Einige Beispiele: Micromet und Trion Pharma entwickeln Antikörper, die sich an Krebszellen binden und dabei Immunzellen an diese heranführen. Immatics erforscht neuartige synthetische Impfstoffe, die dem Immunsystem charakteristische Oberflächenstrukturen bestimmter Krebstypen präsentieren und es damit gegen Tumore aktivieren. Und Apogenix sucht neue Wege zur Bekämpfung der erst vor kurzem entdeckten Krebsstammzellen, die für die Bildung von Metastasen verantwortlich sind.

Hinzu kommen völlig neue therapeutische Strategien, die auf der so genannten RNA basieren. Statt fehlerhafte Prozesse nachträglich durch Intervention mit Arzneimitteln zu korrigieren, wird hierbei von vornherein ihre Einleitung verhindert. Die Weitergabe der fehlerhaften Information der Gene an die Zelle wird nachhaltig unterbunden.

Noch einen Schritt weiter geht die so genannte Gentherapie, bei der Organen die korrekte Version eines fehlenden oder defekten Gens zugeführt wird. Nach verfrühten Hoffnungen Ende der 1980er Jahre gibt es jetzt erste Erfolge: So konnte z. B. kürzlich die Sehkraft von Menschen mit einer erblich bedingten Erblindung durch die Zufuhr korrekter Versionen des entsprechenden Gens verbessert werden ein Patient hat eine fast normale Sehkraft zurückerhalten.

Nur die Agrobiotechnologie hat trotz zahlreicher Erfolge zumindest in Deutschland noch immer einen schweren Stand. Hintergrund ist die Tatsache, dass viel Unwissen über Nutzen und Risiken biotechnologisch veränderter Pflanzen herrscht.

Nur wenigen ist bewusst, dass die Pflanzenbiotechnologie nicht nur die Produktivität der Landwirtschaft erhöht – angesichts der wachsenden Erdbevölkerung ein wichtiges Ziel -, sondern auch völlig neue Produkte ermöglicht. Ein Beispiel ist der „Goldene Reis“, der dank biotechnologischer Eingriffe das Provitamin A enthält, das im menschlichen Körper zu Vitamin A umgewandelt wird. Nutznießer sind Millionen Menschen in Asien, die an Vitamin-A-Mangel leiden, der u. a. zu ernsten Wachstums- und Fruchtbarkeitsstörungen führen kann.

In der Agrobiotechnologie sind derzeit Pflanzen mit Resistenzen gegen Herbizide und Insektenbefall die wichtigsten Einkommensquellen. Es wird aber erwartet, dass schon bald Pflanzen mit gesundheitsfördernden Eigenschaften deutlich mehr zum Umsatz beitragen werden. Hinzu kommen neue Technologien zur Energiegewinnung aus Grünpflanzen bzw. Ernteabfällen.

Weltweit ist noch immer die medizinische Biotechnologie der größte Umsatztreiber – und sie wird es auch auf absehbare Zeit bleiben. Grund ist die dramatisch gestiegene Lebenserwartung in den OECD-Ländern. Die älter werdende Bevölkerung ist nicht nur fünfmal häufiger auf Medikamente angewiesen als junge Menschen, sondern leidet vor allem an chronischen degenerativen Erkrankungen – von Arthritis über Osteoporose bis zur Alzheimerschen Erkrankung.

Alle Zahlen der Biotechnologiebranche belegen das innovative Potenzial: Ihre Umsätze sind im Jahr 2007 um 8 % gestiegen und haben erstmals die Marke von 80 Mrd. $ übertroffen. Zugleich nahmen die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung zweistellig zu – ein klarer Beleg dafür, dass in den kommenden Jahren mit einer Vielzahl von neuen Produkten zu rechnen sein wird. Mit insgesamt rund 30 Mrd. $ konnte die Branche 2007 in Nordamerika und Europa zudem wesentlich mehr Kapital aufnehmen als im Vorjahr. Weltweit flossen rund 7,5 Mrd. $ an Risikokapital in die Branche – ebenfalls ein neuer Rekordwert.

Innerhalb der globalen Biotech-Industrie hat sich die deutsche Branche dank exzellenter Forschung gut positioniert. So stammt etwa die oben erwähnte RNA-Technologie, die neue Ansätze für Forschung und Therapie eröffnet hat, aus Deutschland. Im Bereich der weißen Biotechnologie ist die deutsche Industrie weltweit führend.

Nachteilig auf die Branche wirkt sich die in Deutschland noch immer vorherrschende Skepsis gegenüber technologischen Neuerungen, wie gentechnisch veränderten Pflanzen oder der Stammzellforschung, aus. Auch in der Steuergesetzgebung fehlt eine Anerkennung des hohen Stellenwerts von Innovation. Zwar gibt es staatliche Förderprogramme zur Finanzierung von Unternehmen in der Start- und Frühphase, es fehlen jedoch günstige steuerliche Rahmenbedingungen für Forschung und Entwicklung in der Privatwirtschaft, wie sie z. B. in Großbritannien und Frankreich üblich sind.

VIOLA BRONSEMA

Dr. Viola Bronsema promovierte am Zentrum für Molekulare Biologie Heidelberg. Anschließend arbeitete sie in führender Position im PR-Bereich verschiedener Biotech-Firmen und -Organisationen. 2006 wurde sie Geschäftsführerin von BIO Deutschland. Der Biotech-Verband zählt mehr als 100 Mitglieder aus der roten, grünen und weißen Biotechnologie. Er kümmert sich um die Belange der Biotechnologie in Deutschland.

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